Перейти в начало сайта Перейти в начало сайта
Электронная библиотека «Наука и техника»
n-t.ru: Наука и техника
Начало сайта / Нобелевские лауреаты / Премия по физиологии и медицине
Начало сайта / Нобелевские лауреаты / Премия по физиологии и медицине

Научные статьи

Физика звёзд

Физика микромира

Научно-популярные статьи

Журналы

Природа

Наука и жизнь

Природа и люди

Техника – молодёжи

Нобелевские лауреаты

Премия по физике

Премия по химии

Премия по литературе

Премия по медицине

Премия по экономике

Премия мира

Книги

Биологически активные

Законы Паркинсона

Крушение парадоксов

Парадокс XX века

Среди запахов и звуков

Часы. От гномона до атомных часов

Издания НиТ

Батарейки и аккумуляторы

Охранные системы

Источники энергии

Свет и тепло

Препринт

Наука сегодня

Научные гипотезы

Теория относительности

История науки

Научные развлечения

Техника сегодня

История техники

Измерения в технике

Источники энергии

Наука и религия

Мир, в котором мы живём

Лит. творчество ученых

Человек и общество

Образование

Разное

АРБЕР (Arber), Вернер

род. 3 июня 1929 г.

Нобелевская премия по физиологии и медицине, 1978 г.
совместно с Даниелом Натансом и Хамилтоном Смитом

 

Швейцарский ученый, специалист в области молекулярной биологии, Вернер Арбер родился в Гренхене (кантон Аре). Здесь он получил среднее образование. В 1949 г. А. поступил в Швейцарскую политехническую школу в Цюрихе для изучения естествознания. В этой школе он предпринял свою первую экспериментальную работу, посвященную выделению и изучению одного из радиоактивных изотопов хлора.

В 1953 г. А. поступил в аспирантуру Женевского университета и стал старшим лаборантом кафедры биофизики. Здесь он разрабатывал методы изучения бактериофагов (вирусов, поражающих бактерии) с помощью электронной микроскопии – метода исследования, позволяющего изучать микроструктуру клеток и тканей с помощью электронного луча. Будучи аспирантом, А. представил анализ модели дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК), разработанной Джеймсом Уотсоном и Фрэнсисом Криком, в дискуссионный клуб при кафедре, члены которого занимались обсуждением тех открытий, о которых узнавали из научных журналов. Это было началом длительного интереса А. к физиологии и генетике бактериофагов.

Как уже говорилось, бактериофаги – это вирусы, инфицирующие бактериальные клетки. Они относятся к самым примитивным формам жизни и состоят из ядра, образованного нуклеиновыми кислотами, и наружной белковой оболочки. После внедрения фага в бактериальную клетку возможны три пути его дальнейшего развития. Во-первых, он может нарушить регуляцию биохимического аппарата клетки, начать размножаться и вызвать ее разрушение с выделением новых частиц фага. Во-вторых, фаг может включаться в ДНК бактериальной клетки (в этом случае он будет называться профагом) и во время деления, подобно гену этой клетки, передаваться дочерним клеткам. Наконец, фаг может быть расщеплен ферментами бактериальной клетки; в настоящее время это явление называется «модификацией, контролируемой клеткой-хозяином».

В начале 50-х гг., когда А. был еще студентом, на кафедре биофизики Женевского университета были получены первые электронные микрофотографии бактериофагов. В 1958 г. А. получил в этом университете докторскую степень, защитив диссертацию, посвященную дефектам мутантного штамма бактериофага λ, и далее в течение двух лет работал постдокторантом и научным сотрудником на кафедре микробиологии университета Южной Калифорнии. В 1960 г. А. вернулся в Женевский университет, но предварительно посетил ряд американских лабораторий, занимавшихся изучением бактериофагов. В Соединенных Штатах А. не только овладел новейшими методами генетики бактерий и исследований бактериофагов, но также заинтересовался феноменом «ограничения, вызванного клеткой-хозяином», или рестрикцией. Пользуясь поддержкой Швейцарского национального научного фонда, А. занялся молекулярными основами рестрикции бактериофагов.

В 1962 г. совместно с сотрудником-докторантом А. выявил механизм «ограничения, вызванного клеткой-хозяином», или рестрикции-модификации. При этом процессе ДНК бактериофага расщепляется на фрагменты под действием рестрикционного фермента эндонуклеазы, действующего совместно с метилазой. При этом бактериальная эндонуклеаза распознает определенную последовательность нуклеотидов в бактериофагальной ДНК и в соответствующих участках расщепляет эту ДНК, тем самым инактивируя ее. Метилаза же распознает такую же последовательность в ДНК бактериальной клетки, метилирует ее и тем самым предохраняет от ферментативного разрушения собственной эндонуклеазой (метилирование – это присоединение к ДНК метиловой группировки, состоящей из одного атома углерода и трех атомов водорода).

А. назвал эту систему из двух ферментов системой рестрикции-модификации. Вместе со своими сотрудниками он не только выделил и очистил эндонуклеазу и метилазу (эти ферменты соответственно ограничивают, то есть подавляют, репликацию ДНК бактериофага и изменяют ДНК клетки-хозяина), но также обнаружил бактерии-мутанты, у которых оба эти фермента были дефектными. А. назвал подобные рестрикционные эндонуклеазы, выделенные у кишечной палочки Escherihia coli, эндонуклеазами типа I. Такие эндонуклеазы хотя и распознают специфические нуклеотиды бактериофагальной ДНК, расщепляют ее в самых различных участках. А. предсказал, что должны существовать и эндонуклеазы типа II, действующие именно на тот участок, который они распознают, что они позволят осуществлять точный анализ генной структуры ДНК и что такого рода расщепление генов когда-нибудь станет обычным методом. Все эти предсказания сбылись.

В 1965 г. А. стал адъюнкт-профессором молекулярной биологии Женевского университета. Спустя год он женился. У А. и его жены Антонии две дочери. В конце 60-х гг. А., недовольный тем, что студентов стала интересовать не столько наука, сколько политика, ушел из Женевского университета и принял предложение стать профессором Биологического центра – нового научно-исследовательского института, создававшегося при Базельском университете. Здесь для А. открывались широкие исследовательские возможности. В 1970...1971 гг., пока устанавливалось оборудование, А. работал приглашенным научным сотрудником на кафедре молекулярной биологии Калифорнийского университета в Беркли. По возвращении в Швейцарию А. стал профессором молекулярной биологии Базельского университета.

В 1978 г. А. совместно с Даниелом Натансом и Хамилтоном Смитом была присуждена Нобелевская премия по физиологии и медицине «за обнаружение рестрикционных ферментов и их применение в молекулярной генетике». В своей приветственной речи ученый из Каролинского института Петер Рейхард отметил вклад А. в обнаружение рестрикционных ферментов. Он сказал, что «в серии простых, но изящных опытов А. показал, что контролируемая клеткой-хозяином модификация обусловлена изменениями ДНК и, очевидно, служит для защиты клетки-хозяина от чужеродных генов». «Применение рестрикционных ферментов, – продолжал он, – произвело переворот в генетике высших организмов и полностью изменило наши представления об организации их генов. Оказалось, что в отличие от ДНК бактерий ДНК высших организмов – это не непрерывная последовательность, кодирующая один белок: в генах имеются «нейтральные» участки, чередующиеся с участками, хранящими генетический код».

Продолжая свои исследования в Базельском университете, А. заинтересовался различными типами генных систем, рекомбинацией и диверсификацией генов. Сегодня известно, что элементы генов и сами гены мобильны и могут обмениваться между различными генными системами. Так, их можно «вставлять» в ДНК с помощью метода рекомбинации, и их можно переносить от одной молекулы ДНК к другой. А. предположил. что диверсификацию генетического кода бактерий в процессе эволюции можно объяснить генным обменом.

Прекрасный семьянин, А. считает себя счастливым человеком, потому что всегда чувствует поддержку жены и двух дочерей. И сам в ответ старается окружить их вниманием, без чего невозможна гармоничная семейная жизнь.

 

Ранее опубликовано:

Лауреаты Нобелевской премии: Энциклопедия: Пер. с англ.– М.: Прогресс, 1992.
© The H.W. Wilson Company, 1987.
© Перевод на русский язык с дополнениями, издательство «Прогресс», 1992.

Дата публикации:

4 мая 2001 года

Электронная версия:

© НиТ. Лауреаты Нобелевской премии, 1998

В начало сайта | Книги | Статьи | Журналы | Нобелевские лауреаты | Издания НиТ | Подписка
Карта сайта | Cовместные проекты | Журнал «Сумбур» | Игумен Валериан | Техническая библиотека
© МОО «Наука и техника», 1997...2016
Об организацииАудиторияСвязаться с намиРазместить рекламуПравовая информация
Яндекс цитирования
Яндекс.Метрика